Numerical simulation of Late Mesozoic accretion process along the continental margin of East China: A case study of the Nadanhada Terrane
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摘要: 许多现存造山带中均发现了洋岛玄武岩（OIB）和地幔柱型蛇绿岩记录，因此洋底高原增生是大陆生长的重要方式，但目前对控制洋底高原增生过程的机制仍不清楚。采用热-机械-岩石学模型数值模拟研究洋底高原的陆缘增生过程，结果显示洋底高原向大陆边缘增生具有3个控制因素：（1）减薄的大陆边缘；（2）海洋岩石圈中的“薄弱”层；（3）年轻的洋底高原。模拟结果与中国东北地区那丹哈达地体的野外构造解析结果和地球化学特征结合，揭示了洋底高原和东北亚大陆边缘的强烈挤压引起俯冲带的应变集中，产生与阿尔卑斯型褶皱相关的高角度逆冲断层和背冲断层，并伴随低级变质作用的构造折返过程。Abstract: Accretion of oceanic plateau is an important process of continental growth, and is exemplified by the presence of oceanic island basalts (OIB) and plume-type ophiolites in many modern orogens. Oceanic plateau can also subduct along convergent margins, as revealed by seismic tomography. The mechanism controlling accretion or subduction of oceanic plateau remain unclear. In this paper, we investigate the accretion of oceanic plateaus at continental margins using a thermo-mechanical-petrological model of an ocean-continent convergent zone. The results of the models show three major factors for the accretion of the oceanic plateaus onto the continental margin: (1) thinned continental margin for the overriding plate, (2) " weak” layers in oceanic lithosphere and (3) young oceanic plateau. The results of the model are further compared with the field structural analysis and geochemical characteristics of the Nadanhada Terrane in Northeast China. It is revealed that the intense compression of the seamount and the continental margin of Northeast Asia results in strain concentration in the subduction zone, forming high-angle thrust faults and back thrusts associated with the Alpine-type folds, and structural exhumation of low-metamorphic rocks through thrust faults.
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南海是西太平洋边缘最大的边缘海盆之一，对其进行构造演化研究可更为深入地认识大陆与大洋板块的相互作用。然而，南海构造分区又是研究南海构造演化的重要范畴。
因欧亚大陆板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块共同作用，中国大陆东部和南海成为西太平洋活动大陆边缘的一部分，导致南海中生代以来经历了多次构造运动[1-3]，因而形成了大量性质各异、纵横交错的断裂构造带。多年来，众多学者围绕发育在南海的主要断裂（带）开展了卓有成效的工作，从不同的角度对断裂（带）的规模和性质加以讨论，取得了显著的成果[4-6]。刘海龄等[7]充分研究了南沙地块的断裂构造体系，将断裂的级别分为超壳断裂、壳体断裂和基底断裂；有学者将断裂分为一级断裂、二级断裂、三级断裂[8]；有些针对控坳（凹）断层及其初始活动期进行了系统分析[9]；邱燕等[10]在研究南海中、新生代沉积盆地的同时，编制了南海主要断裂带的图件；随着南海勘探的深入和资料的积累，有学者利用最新的勘查资料对南海的若干断裂系给予了修订并赋予新的命名[11]。
但截止目前，尚未有系统分析整个南海主要断裂（带）及其构造活动的成果问世。对南海主要断裂（带）的研究滞后，使得迄今为止未见有关文献展示南海完整的构造分区。由于区域性构造单元的分界往往以深大断裂或超壳断裂为依据，次级构造单元的分区一般也以大型断裂带为界。鉴于此，有必要在前人研究的基础上，利用最新的勘查资料、尤其是多道地震和重、磁数据，进一步认识南海主要断裂（带），修订南海主要断裂（带）分布图，分析、总结并归纳南海主要断裂（带）的分布与构造活动，进而在此基础上完善南海海域的构造单元划分，编制南海构造分区图。期望此项工作的完成能够对南海的构造演化研究提供重要的参考。
1. 地质构造背景
南海北依中国大陆南缘，东邻吕宋岛和菲律宾岛弧，西联印支半岛，南接加里曼丹岛和巴拉望岛，平面形态呈不规则菱形，长轴方向为NE-SW，长约
3100 km，短轴方向为NW-SE，宽约1200 km，总面积达350×104 km2，是西太平洋边缘最大的边缘海之一。南海地势从周边向中央倾斜，自陆缘向海盆，地貌类型可依次分为陆架、陆坡、深海平原（图1）。基于地形、地貌特征中央海盆又可分为西北次海盆、东部次海盆和西南次海盆[12]。从晚中生代始，南海陆缘与整个中国东部均发生大规模张裂活动，强烈的活动一直持续至中始新世末乃至晚始新世；后期拉张活动虽有所减弱，但并未完全停止[13]。由此在南海形成了一系列走向不同、构造级别不同的断裂带。![]()
南海北部以NE-SW、ENE-WSW（少量E-W走向）、NW-SE和NNW-SSE走向的断裂（带）为主，其形成年代绝大部分定型于新生代之前[3]。沿NE-SW和ENE-WSW向断裂，往往分布大量的燕山期花岗岩和各种构造岩，指示燕山期压扭性构造环境，其后这一走向的断裂系又发生继承性活动，新生代初期发展成张性断裂，导致以伸展作用为主的大规模拉张活动。多数断裂规模宏大，平面上通常延伸几百千米，对南海北部陆缘一系列走向为NE-SW和 ENE-WSW甚至近E-W的断陷盆地起着明显控制作用。NW-SE和NNW-SSE向断裂多为逆断层或走滑断层，形成时间较晚，早期多为压扭性断层，晚期则多为正断层，常常切割NE-SW和ENE-WSW向断裂带。上述两组不同方向的断裂带相互叠加，使南海北部陆缘形成不甚明显的南北分带、东西分块的构造格局。
南海西部和中部分布近S-N、NNW-SSE或NNE-SSW向延伸的断裂带。断裂带的规模一般较大，有些断裂带与大型新生代沉积盆地相伴生。构造性质以张性活动为主，拉张走滑特征明显。南海东部基本上为俯冲消减的构造应力场，分布有逆冲断裂带和马尼拉海沟俯冲带。
南海南部以一系列走向为NE-SW、 ENE-WSW和NW-SE向的断裂带为主。与南海北部比较相似的是上述两组不同方向的断裂带相互叠加，形成不甚明显的南北分带、东西分块的构造格局；而与南海北部不同的是还发育有呈弧形展布的古碰撞带，成为南海区域的南部边界，并且伴随有前陆盆地的发育。
南海中央海盆是新生代海底扩张而形成的洋壳海盆。海底扩张可分为两个阶段[8, 15-18]。第一阶段的扩张沿一条近E-W走向的洋中脊、在拉张伸展应力状态下呈S-N向拉张；之后在海盆中发生洋中脊跃迁事件，紧接着开启了第二阶段的扩张。中央海盆大约于16 Ma扩张结束，最终形成现今的构造景观。
2. 资料来源
多道地震数据由广州海洋地质调查局的海上调查船于 2000—2017年不同航次采集而来。采集参数为：电缆长度6 km，接收道数480，道间距12.5 m，覆盖次数60次，炮间距50 m，最小偏移距250 m，采样率2 ms，记录长度12～16 s（不同航次参数不同），震源容量
5080 in3（1 in3 ＝1.6387 ×10−5m3），气枪工作压力13 790 kPa，震源沉放深度6～10 m（不同航次参数不同），电缆沉放深度8～12 m（不同航次参数不同），测网密度为60 km×120 km，或者长距离走航测量而无测网密度（不同航次测线布设不同）。地震资料处理流程为预处理、叠前去噪、SRME（surface-related multiple elimination压制与海水面有关的多次波地震数据处理）、高精度拉冬（Radon）变换压制多次波、绕射多次波压制、振幅一致性处理、反褶积、速度分析、叠前偏移归位处理等。
2015年出版的南海地质-地球物理图系（1∶
2000000 ）中的重、磁异常图幅[14]等为本研究的辅助资料。海上数据资料的获取，无论是施工调查船的设备，还是海上采集参数的设置以及剖面处理方法，均采用目前世界上最先进的设备和处理流程，所得到的多道地震数据质量和精度完全满足本研究的需求。
3. 南海主要断裂（带）与构造特征
众所周知，以板块大地构造理论为基础划分的大地构造单元，板块是全球构造的一级构造单元，其边缘为俯冲带、板块之间的聚敛带以及洋中脊等，一般可延伸达几千甚至上万千米。故而南海区域断裂（带）级别的划分不与全球巨大的构造带、断裂（带）对比，只能视其在本区的规模大小而确定级别。本文将南海区域规模最大的若干断裂（带）视为一级，并依次类推。
南海主要断裂（带）的规模和构造性质都极其复杂，况且被海水全面覆盖，基本无陆域露头可参考。因此只能通过相对有限的重、磁、地震剖面和极少量的钻井资料对断裂（带）开展研究，故而较难准确判别其构造特征，因此其构造活动特征大多为推测分析。
本文将南海主要的断裂带分为一级断裂带、二级断裂带、三级断裂（图2）。定义一级断裂带为俯冲带、碰撞带、大型逆冲带、大型走滑带，规模大，平面上延伸长度达数百至上千千米，往地壳深部一般能切断下地壳到达莫霍面；二级断裂带为切穿沉积基底与上地壳、可到达下地壳的大型断裂带，平面上延伸长度至少为数百千米，断距大，往往是大型正向构造单元与负向构造单元之间的分界；三级断裂为错断沉积基底、同时亦错断上覆沉积层的断裂带，活动时间长且控制其两侧地层发育，断距较大，延伸长度不确定，对于控制盆地发育的沉积盆地边界断层，将其称之为控盆断层或控坳（凹）断层。
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图 2 南海主要断裂（带）分布图[10]① 滨海断裂带， ② 九龙江断裂带，③ 浅滩西南断裂带，④ 西沙海槽断裂带，⑤ 红河断裂带，⑥ 南海西缘断裂带，⑦ 万安东断裂带，⑧ 曾母西断裂带，⑨ 中南-礼乐断裂带，⑩ 马尼拉海沟断裂带，⑪ 吕宋海槽断裂带，⑫ 巴拉巴克断裂带，⑬ 廷贾断裂带，⑭ 南沙海槽东南缘断裂带，⑮ 西巴拉望-克拉维特断裂带，⑯ 武吉米辛断裂带, ⑰ 卢帕尔断裂带。Figure 2. Distribution of major faults or fault zones in the South China Sea[10]① Binhai fault zone, ② Jiulongjiang fault zone, ③ Shoal southwest fault zone, ④ Xisha Trough fault zone, ⑤ Red River fault zone, ⑥ South China Sea western margin fault zone, ⑦ Wanandong fault zone, ⑧ Zengmuxi fault zone, ⑨ Zhongnan-Liyue fault zone, ⑩ Manila Trench fault zone, ⑪ Luson Trough fault zone, ⑫ Barabak fault zone, ⑬ Tingja fault zone, ⑭ Southeastern margin fault zone of Nansha Trough, ⑮ West Palawan-Kravet fault zone, ⑯ Bukit Misin fault zone, ⑰ Lupar fault zone.区内一级断裂带主要有滨海断裂带、红河断裂带、南海西缘断裂带、马尼拉海沟断裂带、武吉米辛断裂带、卢帕尔断裂带等。二级断裂带主要有九龙江断裂带、浅滩西南断裂带、万安东断裂带、曾母西断裂带、中南-礼乐断裂带、吕宋海槽断裂带、巴拉巴克断裂带、南沙海槽东南缘断裂带、西巴拉望-克拉维特断裂带、廷贾断裂带等。一级和二级断裂带的命名基本沿袭前人给予的命名（图2）。
三级断裂在南海发育众多，至少数百条甚至可达上千条以上，分布范围广，可分为NE-SW、ENE-WSW、NNE-SSW和NW-SE、WNW-ESE、NNW-SSE甚至近E-W和近S-N等各种不同的走向。如在南海北部陆缘，从陆架至陆坡区就可解释出若干此类型的断裂（图3），因此在比例尺较小的插图中无法全部标出；尚有部分断裂的规模和性质介于二级断裂带和三级断裂之间，不易区分和命名。故而不能一一标出和分析南海区域的三级断裂和介于二级与三级之间的断裂，仅在图2中标识部分三级断裂。
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为了便于分析主要断裂带的特征，根据南海主要断裂（带）的分布范围，将本区主要断裂（带）分为北部主要断裂（带）、西部主要断裂（带）、中部主要断裂（带）、东部主要断裂（带）和南部主要断裂（带），一般不区分级别。然而分析有些断裂群时则明确指出其级别。
3.1 北部主要断裂带
北部主要断裂带以NE-SW、ENE-WSW、近E-W、NW-SE、NNW-SSE向为主。
NE-SW、ENE-WSW和近E-W向断裂带活动时间较早，较大的断裂带包括滨海断裂带、西沙海槽断裂带等（图2）。
NW-SE和NNW-SSE向断裂，形成时间较晚，多数错断NE-SW向、ENE-WSW向的断裂（带）。主要断裂有九龙江断裂带、浅滩西南断裂带。
（1）滨海断裂带
滨海断裂带位于南海北部陆缘区，是一条规模巨大的走滑-拉张断裂带，以拉张活动为主。该带东起台湾海峡，向西沿珠江口盆地北侧边界往西延伸（图2，编号①），初始活动时间应为燕山期。中新世以来，由于菲律宾次板块与欧亚板块的碰撞挤压和北西向构造应力场的作用，使该断裂带具有走滑性质，并发育斜列式构造。位于114°～118°E的滨海断裂带称为粤东滨海断裂带，是滨海断裂带的主体，总体为NE-SW走向，由多条走向ENE-WSW的斜列式断层组合而成，多倾向SE，局部倾向NW[19]。重、磁数据等资料对于该区断裂带的发育有明显的反映[20]。从114°E往西延伸，该断裂带大致为ENE-WSW向。周祖翼[21]认为该断裂带可延伸至海南岛北部（转为近E-W向），蜿蜒上千千米（图2）。该断裂带目前还是一条强烈的地震构造带，华南沿海历史上发生的强震多与该带的活动密切相关[22]，最新的构造活动错断了中更新世以前的地层，导致断裂两侧地貌反差强烈[23]。
滨海断裂带两侧地壳结构不同，其中的部分断层已经断至莫霍面[23-24]。断裂带的西北盘华南地块为具有正常厚度的陆壳，是相对上升的隆起带；东南盘南海北部陆缘为减薄陆壳区，发育厚达万米的沉积层[11, 25]。南海陆缘地壳实为华南大陆向南、向海的自然延伸[26]，正因为中生代燕山期强烈的拉张活动形成该断裂带，其构造活动已经使南海与华南大陆逐渐分离。
（2）九龙江断裂带
九龙江断裂带大致始于九龙江，往东南入海延至澎湖列岛（图2，编号②），NW-SE走向，在剖面上断层面倾向NE，切断沉积基底，再往东南延伸大致可与台湾岛最南部恒春半岛NW-SE走向的大型断裂带相连，延伸较长。中新世以来在菲律宾次板块与欧亚板块的碰撞挤压和北西向构造应力场的作用下，该断裂带具有走滑与逆断层的性质，新生代的活动控制了台湾海峡盆地九龙江凹陷的发育，是一条构造活动较为复杂的断裂带，滨海断裂带在此被该断裂带所截错断（图2）。
（3）浅滩西南断裂带
浅滩西南断裂带北起粤东韩江，向南延伸于汕头海外，往东南延伸至台湾浅滩西南，呈NW-SE向，剖面上断层面倾向NE（图2，编号③）。该断裂带再往东南延伸大致可与菲律宾大型断裂带的一条NW-SE走向分支断裂相连，延伸较长，往北错断滨海断裂带，往南错断马尼拉海沟断裂带，构造活动特征兼有左旋走滑与逆断层的性质。
（4）西沙海槽断裂带
近E-W走向的西沙海槽断裂带位于南海北部陆缘区（图2，编号④），以一系列北倾张性正断层的组合为特征。这些断层大部分错断盆地沉积基底，位于中部的较大型断层往下延伸至深部，推测错断了上地壳（图4）。海槽内所有的断层基本上都为同生断层，在地震剖面上可见下盘的地层厚度明显大于上盘，表明该断裂带的初始活动时间至少为古近纪。海槽中部以南，若干断层一直延伸至海底，指明西沙海槽断裂带的活动一直持续至第四纪。地震剖面还显示，后期的岩浆活动导致深部岩浆沿较大的断层侵入海槽中（图4），形成浅层侵入岩。海槽区空间重力异常表现为低值负异常带，磁异常表现为条带状高值正异常，槽内地形较为平坦，沉积厚度约为
3000 m[27]。可判断西沙海槽断裂带基本上是一条张性断裂带。![]()
3.2 西部主要断裂（带）
位于南海西部陆缘的主要断裂（带）多为近S-N、NNW-SSE或NNE-SSW走向延伸的断裂带。
（1）红河断裂带
红河断裂带北起青藏高原，穿越中国云南至越南境内，再向东南延伸进入南海莺歌海盆地，晚新生代以来经历了多期演化[28-29]，具有延伸长、断面陡、切割深等特点，剖面上可见典型的花状构造。
本文仅分析位于南海的红河断裂带。该断裂带在越南境内的入海口附近分叉，进入莺歌海盆地后呈现几条NNW-SSE走向的断裂（图2，编号⑤），分为莺东断裂带和莺西断裂带。莺东断裂带构造活动强度很大，导致地层隆升褶皱，错断盆地基底，形成巨大的基底断距，主断层面朝SW向倾斜，具有花状构造（图5）。莺西断裂带长约480 km，在平面上略显弯曲，由一系列倾向NE的正断层所组成。组成莺东断裂带和莺西断裂带的所有分支断层往上均错断中中新世，部分错断上中新世甚至上新世，表明该断裂带的构造活动时间较长。莺东断裂带和莺西断裂带延伸至莺歌海盆地南部边界之后，基本上又合二为一，与南海西缘断裂带接壤（图2）。
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红河断裂带构造活动与新生代以来印度–澳大利亚板块于晚古新世（约56 Ma）与欧亚大陆发生碰撞有关。印-澳板块向北漂移与欧亚板块发生碰撞后渐进楔入，造成印支地块向东南方向挤出，挤出应力作用于红河断裂带[28-29]。印支地块的渐进挤出又形成对南海的挤压，导致印支半岛在古近纪沿红河断裂带发生左行位移，使断裂带发生左旋走滑活动，左行拉分作用造成分支断裂之间的较强烈的张性应力场，导致莺歌海盆地形成巨厚的沉积层。故而位于南海境内的红河断裂带具有左旋走滑和强烈的拉张活动特征。
（2）南海西缘断裂带
南海西缘断裂带最早由邱燕等命名[30]。断裂带沿中南半岛东侧的越南东岸滨浅海地带延伸，北起17°N海南岛南部海域，与红河断裂接壤，向南延至10°N附近，在109°30′～110°E呈近S-N走向（图2，编号⑥）。南海西缘断裂带在地形、地貌图和重、磁异常图上均有反映。断裂带的西侧具有正常厚度的陆壳，是相对上升的隆起带；断裂带的东侧发育大型沉积盆地。在空间重力异常图上以断裂带为界，西侧重力高，东侧重力低；布格异常图上该断裂带所在区表现为正负异常转化的梯度带，异常等值线（位于14°30′～10°N）走向大致为S-N向；在断裂发育部位磁异常场呈串珠状展布，这是岩浆贯入大型断裂带的磁异常响应。
南海西缘断裂带的形成和构造活动与红河断裂带相似，推测于晚古新世开始活动，主要为左旋走滑，兼有拉张活动。
（3）万安东断裂带
万安东断裂带位于万安盆地东侧边缘，是一活动强烈的控盆边界断裂（图2，编号⑦），主体断层表现为西倾走滑拉张断裂带（图6b、c），最大垂直断距达
5260 m，水平断距2000 ～6000 m，分布范围北起10°15′N，南至 6°20′N左右，在108°30′～109°30′E的区间延伸（图6a），往北与走向S-N的南海西缘断裂带相接，二者之间被走向ENE-WSW的断层错断，往南在6°20′N附近规模逐渐变小（图6a）。在布格异常图上万安东断裂带表现为等值线非常密集的正、负异常转化梯度带。![]()
图 6 位于南海西部陆缘的万安东断裂带测线位置见图1。a：万安盆地构造图，b和c：过万安东断裂带的地震反射剖面及其解释剖面。Figure 6. Wan’andong Fault at western continental marginLocation of the line in Fig. 1. a: Tectonic map of Wan’an Basin, b and c: seismic reflection profile and its interpretation across the Wan’andong Fault zone.万安东断裂带在10°15′～8°N的区间为控盆断裂，属于万安盆地的东部边界，走向NNE-SSW。在8°～6°20′N的区间为控坳断裂，沿盆地的次级正向构造单元东部隆起延伸，成为盆地次级负向构造单元南部坳陷与东部坳陷之间的界线，走向NE-SW（图6a），地震剖面显示该断裂带由若干条断层面往盆地坳陷方向倾斜的正断层所组成，错断各地层界面和沉积基底界面（图6b、c）。
万安东断裂带是一条以拉张活动为主，走滑活动为辅的大型断裂带。
（4）曾母西断裂带
曾母西断裂带位于曾母盆地的西部（图2，编号⑧），由3条走向有少许差别的断裂所组成，分别命名为曾母西①号断层、②号断层和③号断层[10-11]。
①号断层位于4°30′～7°N、109°～110°E之间，全长约270 km，走向NNE-SSW，往北与万安东断裂带相接，具花状构造特征，主断层面倾向ESE，切穿盆地沉积基底，为明显的控坳断裂（图7a）；②号断层位于3°～5°10′N、109°30′～110°30′E之间，全长约260 km，走向NNW-SSE，主断层面倾向NE（图7b）；③号断层位于2°55′～4°50′N、108°30′～110°E之间，全长约240 km，与②号断裂大致平行延伸，主断层面倾向SW（图7c）。①号断层为曾母盆地次级构造单元康西坳陷和西部斜坡的分界线，②号断层为次级构造单元拉奈隆起与坳陷之间的分界，③号断层为次级构造单元索康坳陷与拉奈隆起的分界（图7c）。
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图 7 位于南海西部陆缘的曾母西断裂带测线位置见图1。a：曾母盆地构造图，b：过曾母西①号断层的地震反射剖面，c：过曾母西②号和③号断层的地震反射剖面。Figure 7. Zengmuxi Fault at the western continental marginLocation of the line in Fig. 1. a: Tectonic map of Zengmu Basin, b: seismic reflection section passing Zengmuxi No. 1 fault; c: seismic reflection section passing Zengmuxi Nos. 2 and 3 fault.需要说明的是，武吉米辛断裂带主体位于曾母盆地以南的纳土纳–婆罗洲褶皱增生带内，呈朝南凸出的弧形，主俯冲方向大致为S至SW方向，与卢帕尔断裂带大致平行延伸，沿断裂出露中生代蛇绿混杂岩，解释为南沙块体与婆罗洲之间俯冲–碰撞事件形成的缝合线[4, 6]。而曾母西断裂带的②号与③号断层分布位置正好位于武吉米辛古碰撞带（武吉米辛断裂带）在南海西南延伸的位置。推测③号断层为武吉米辛古碰撞带重新活动的断裂，②号断层为武吉米辛古碰撞带（断裂系）的分支，二者为武吉米辛古碰撞带重新活动的断裂带。前人用虚线表示武吉米辛古碰撞带在本区的延伸，这显然是资料不足所致。目前用实际资料确定的③号断层由一系列呈阶梯状下降的正断层所组成（图7c），不但错断了沉积基底，还错断了上新世T3界面，实际上是一条明显的张性断裂带，作为碰撞带的特征不明显。说明曾母西断裂带②号断层和③号断层的构造属性已经是新生代活动的正断层，对曾母盆地的形成与发育具有一定的控制作用。因此确定这3条断层为曾母西断裂带，位于其他部位的武吉米辛断裂带仍然定性为古俯冲带。
3.3 中部中南-礼乐断裂带
中南-礼乐断裂带是发育在南海中部规模巨大的走滑断裂带，自北而南延伸范围较长，在南海的南、北陆缘和中央海盆均有发育（图2，编号⑨）。该断裂带以南海北部陆缘20°40´N、115°35´E为起点，被浅滩西南断裂带所截；途经中央海盆在16°45´N、115°35´E附近被一条发育于中沙浅滩北缘、走向为ENE-WSW的断层错断；往南延伸至南海南部陆缘8°15´N、115°50´E为终点，该断裂带主断层面倾向是变化的，在南海南、北部陆缘和中央海盆大部分区域向东倾斜，在中央海盆的最南端小部分区域向西倾斜[31]； 基本上呈S-N 向延伸， 在115°35´～116°E 的区间摆动，走向偶尔有不同方向的变化，长度
1500 km左右（图2）。地震剖面揭示，在中央海盆南部即西南次海盆与东部次海盆之间，组成中南-礼乐断裂带的部分断层呈“Y”字型发育，断层性质多为正断层。推测在活动过程中，基性岩浆沿着中南断裂溢出，因而形成沿断层走向分布的海山链（图8）。
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图 8 西南次海盆和东部次海盆南部之间的中南-礼乐断裂带背景地形据杨胜雄等[14]。a：中南-礼乐断裂带地形与测线位置，b：剖面CTL56所示的中南-礼乐断裂带特征，c：剖面CTL44示中南-礼乐断裂带花状构造特征，d：剖面CTL32显示的中南-礼乐断裂带花状构造特征，e：剖面CTL20示中南-礼乐断裂带特征，f：剖面CT62示中南-礼乐断裂带特征（据邱燕等[31]，略有修改）。Figure 8. The Zhongnan-Leyue (ZL) fault zone between the southwestern sub-basin and eastern sub-basina: Topography of the ZL fault zone and the locations of seismic profiles; b: features of ZL fault zone shown on seismic line CTL56, c: features of ZL fault zone shown on seismic line CTL44, d: features of ZL fault zone shown on seismic line CTL32, e: features of ZL fault zone shown on seismic line CTL20, f: features of ZL fault zone shown on seismic line CT62.中南-礼乐断裂带的构造活动特征为：中生代期间为左行走滑活动；古近纪早、中期以拉张活动为主，走滑活动为辅；古近纪晚期与新近纪早期，位于海盆中部的断裂带其构造性质主要为转换断层，发育在海盆两侧南海陆缘的断裂带为拉张走滑断层。古近纪晚期与新近纪早期该断裂带的活动强度较小，主要为拉张活动[31]。
3.4 东部主要断裂带
南海东部陆缘基本上为俯冲消减的构造应力场，主要断裂带有马尼拉海沟断裂带和吕宋海槽断裂带。
（1）马尼拉海沟断裂带
该断裂带北起台湾岛，往南经吕宋岛弧西侧和菲律宾群岛西侧延伸（图2，编号⑩）。断裂带近S-N向弧形展布，总体呈反S形，中段为向西的凸形，延伸约
1000 km在台湾南部被NW-SE的断层所错断，内部发育海沟、增生楔、火山岛弧等构造单元，其北段沿吕宋岛西侧向北延伸，遭遇台湾岛陆壳的阻碍[32]。马尼拉海沟断裂带的构造变形特征呈现为逆冲断层带，从菲律宾岛弧往南海海盆方向逆冲，形成大型逆断层，导致断层上盘的地层明显褶皱（图9）。空间重力异常图上该断裂带所在区域为高值负异常带，其西侧为空间重力正异常区。
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图 9 马尼拉海沟俯冲带北段构造特征测线位置见图1。Figure 9. The tectonic features of the northern segment of Manila Trench subduction zoneLocation of the line in Fig. 1.众多学者认为马尼拉海沟断裂带是一条正在活动的东倾俯冲带[33]，是发育在南海和菲律宾海之间的一个板块主动汇聚边缘，并在形成演化过程中受到复杂地质因素影响的俯冲构造带，马尼拉俯冲带无论是由北向南还是自西而东，不同区段的构造特征差别都较大。
（2）吕宋海槽断裂带
位于马尼拉海沟断裂带之东，发育于吕宋海槽和菲律宾群岛之间，北连台湾纵谷断裂带，往南沿吕宋海槽延伸，大致呈S-N向弧形展布，中间被NW-SE向的断裂错断，是平行于马尼拉海沟的弧型断裂（图2，编号⑪）。由于碰撞作用，该断裂带具有逆冲断层的活动特征。
3.5 南部主要断裂带
新生代以来特别是新近纪以来，南海南部陆缘的构造活动比较频繁，逆冲和碰撞构造活动导致发育了不同类型的大型断裂带。
（1）巴拉巴克断裂带
巴拉巴克断裂带位于巴拉巴克岛与邦吉岛之间，往南构成苏禄海盆的西界，往北分隔了巴拉望盆地和文莱-沙巴盆地，再往北进入南沙群岛（图2，编号⑫），NW-SE向延伸，错断多条NE-SW向断裂，断裂东、西两侧构造方向不同，东侧均以发育NE-SW向断层为标志，西侧以发育NW-SE向和NE-SW向断层为特征。
巴拉巴克断裂带主要活动时期为中生代末—中新世末，以强烈挤压和走滑活动为特征[34]。
（2）廷贾断裂带
廷贾断裂带位于曾母盆地东北边界，往西北延伸分割西卫滩与万安滩，直抵万安东断裂带；向东南直达加里曼丹岛并往岛内延伸，NW-SE走向（图2，编号⑬）。断裂带的北东、西南两侧具不同的构造特征，北东地质单元构造方向为NE-SW和NW-SE向，西南地质单元构造方向主要为NW-SE向。该断裂带在重磁异常图上有明显反映。布格重力异常图上断裂带延伸区属于一条重力梯度带，磁异常图上成为两组走向明显不同的磁异常场分界线。
该断裂带纵向上多为高角度正断层和“Y”字形花状构造（图10），平面上由一组NW向斜列断层组成[10]，表明此为一条巨大的走滑断裂[4, 6, 35]，走滑活动强烈。
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（3）南沙海槽东南缘断裂带
该断裂带位于南沙海槽东南侧，南起廷贾断裂带，大体沿海槽方向平行展布，NE-SW走向，倾向SE，中部被NW-SE向的巴拉巴克断裂错开（图2，编号⑭）。平面上该断裂带由若干条逆冲断层组成，构成南沙海槽东南侧大型推覆体的前缘，在地震反射剖面上可见一系列倾向SE的逆冲断层平行展布，上盘往往挠曲，形成逆冲推覆带[34-35]。断裂带延伸位置是一条明显的重力异常梯度带。
在垂直南沙海槽东南缘断裂带与构造走向的剖面上，根据褶皱变形强烈程度及伴生断层较多等特点，可将该逆冲推覆构造系分为根带、主体逆冲断裂带和逆冲前缘带三部分（图11）。前缘带发育宽翼角褶皱，时代较新，而靠近陆地的根带发育窄翼角褶皱，时代较早[36]。
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南沙海槽东南缘断裂带的构造成因源于南沙地块与婆罗洲地块的碰撞挤压作用，以及南沙海槽的俯冲挤压作用。在这些区域，地层被挤压，周缘前陆盆地的发育，挤压时间及强度也具有明显的迁移性[37]。
（4）西巴拉望-克拉维特断裂带
西巴拉望-克拉维特断裂带NE-SW向，位于南巴拉望盆地东南边界和文莱-沙巴盆地东南边界，与南沙海槽东南缘断裂带平行延伸，延伸距离长，中部被NW-SE向巴拉巴克断裂带错开（图2，编号⑮）。
（5）武吉米辛断裂带
武吉米辛断裂带主体位于纳土纳-婆罗洲褶皱增生带内，自东而西延伸时呈朝南凸出的弧形展布，沿断裂出露中生代蛇绿混杂岩等（图2，编号⑯）。
武吉米辛断裂带的成因源于南沙块体与婆罗洲之间俯冲-碰撞事件形成的缝合线，俯冲活动发生于始新世之后，使上始新统普遍褶皱变质形成锡布带[34-35]，往南海西南部延伸的缝合线末端晚新生代重新活动，成为曾母盆地西界的控盆（坳）张性断裂带。
（6）卢帕尔断裂带
卢帕尔断裂带主体位于纳土纳-婆罗洲褶皱增生带内，自东而西延伸时呈朝南凸出的弧形展布，与武吉米辛断裂带大致平行，沿断裂出露中生代蛇绿混杂岩等[6, 34-35]，卢帕尔线是南侧古晋带与北侧锡布带的分界线（图2，编号⑰）。
卢帕尔断裂带为南沙块体与婆罗洲之间俯冲-碰撞事件形成的缝合线，俯冲活动发生于晚白垩世—中始新世，形成古晋带变质岩系。
3.6 陆壳与洋壳分界断裂（带）
海底扩张形成洋壳海盆，在洋壳与减薄陆壳之间肯定会形成巨大断层。南海中央海盆为扩张形成的洋壳海盆围绕中央海盆周缘产生了一系列的断裂（带），构成围绕减薄陆壳与洋壳边界分布的断裂群。此断裂群不宜编号，仅在断裂群旁边加上基本上与之平行延伸的陆-洋分界进行标识（图2）。
这些断裂（带）因过渡壳的分布范围不同而有所区别。有些分布比较宽广，如东部次海盆北缘的陆-洋分界断裂带宽达四十多千米（图12），由若干条正断层所组成，呈阶梯状往海盆中心逐层下降的现象，错断基底；有些因过渡壳的分布范围较小，陆-洋分界的断裂带宽度也十分狭窄，导致过渡壳与陆壳无法区分，因此减薄陆壳与过渡洋壳合并解释。如西南次海盆北缘的断裂带最宽15 km左右，最窄仅5 km（图13），断裂的活动使扩张形成的西南次海盆的北部边缘成为较陡的峭壁。当然这些细微的区别在本文小比例尺的插图上难以区分，因此均标识为二级断裂（带）。
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图 12 Kngh-2-N剖面示东部次海盆北部偏西边缘基底往海盆中心方向阶梯状下降Figure 12. The basement with stepladder decline toward the center in the NNW margin of the eastern sub-basin as shown on Line Kngh-2-N![]()
图 13 CT500剖面示西南次海盆北缘构造特征测线位置见图1。Figure 13. Structural feature of the northern edge of the southwestern sub-basin shown on Profile CT500-NLocation of the line in Fig.1.3.7 三级断裂构造特征概述
不同走向的三级断裂发育密度各异，活动开始、结束以及持续时间也存在差异。NE-SW、ENE-WSW、NNE-SSW走向的断裂初始活动时间较早，其形成年代绝大部分定型于新生代之前，即形成于中生代晚期大规模的张裂活动，与中国东部的构造活动相联系[3]，而且活动时间长，控制新生代诸盆地大型坳（凹）陷带的发育。沿NE-SW和ENE-WSW向断裂，往往分布大量的燕山期花岗岩和各种构造岩，指示燕山期压扭性构造环境[3]，其后这一走向的断裂系又发生继承性活动，新生代初期发展成张性断裂，导致以伸展作用为主的大规模拉张活动。多数NE-SW、ENE-WSW、NNE-SSW走向的断裂规模宏大，平面上通常延伸几百千米，对南海北部陆缘一系列走向为NE-SW和 ENE-WSW甚至近E-W的断陷盆地起着明显控制作用。这些断裂多数被后期发育的NW-SE走向的断裂（带）所错断。NW-SE、WNW-ESE、NNW-SSE走向断裂较少，多为NW-SE走向大型断裂带的次级断裂，其形成与活动主要受控于东缘太平洋-菲律宾板块的挤压俯冲或剪切推移运动。
4. 南海构造分区
本文的南海构造分区以板块构造理论为基础。众所周知，全球范围内的板块构造分区，以扩张洋中脊或陆域的大裂谷（离散带）、海沟俯冲带（聚敛带）、碰撞带（洋壳板块俯冲殆尽后，大陆板块之间的碰撞）为界。如太平洋板块的西界是欧亚板块与太平洋板块这两个全球一级板块构造之间的聚敛带，由菲律宾岛弧、其西部的马尼拉海沟和东部的菲律宾海沟组成。可见板块构造的一级构造分区界线规模宏大。
板块的次级构造单元依次为次板块、微板块。但对次级构造单元的划分原则没有统一而确切的定义，而且不同的板块内部构造特征不尽相同，故而难以统一。如位于全球一级板块“太平洋板块”内部的菲律宾板块，有的称其为次板块，有的依然称之为菲律宾板块；全球一级板块构造分界如太平洋板块的西界，在划分次级构造单元时又被细分为吕宋岛弧隆褶带、菲律宾海沟俯冲带、马尼拉海沟俯冲带、台东纵谷碰撞带等。很显然，以板块大地构造理论为基础的构造分区，次级构造单元之间的界线不能局限于离散带、聚敛带、碰撞带等，需视具体构造特征而定。
南海区域是新生代发生海底扩张的边缘海盆，本身就是一个具有张性构造应力场的区域，只能是全球一级板块之内的二级、甚至三级构造单元。在此将其作为区域性一级构造单元进行分区，断裂（带）是最好的分界。
4.1 一级构造分区
南海位于欧亚板块之内，中生代晚期形成的南海北部滨海断裂带、南海西缘断裂带等成为二者的分界[23]。定义南海区域为欧亚板块内的次板块，命名为“南海次板块”，为本区的一级构造单元，基本上以本区的一级断裂带为界，极个别的则以二级断裂带为界（图14）。注意“南海次板块”的边界并不等同于目前国家所规定的南海的地理分界。
“南海构造分区图”主要是针对“南海次板块”内的构造单元进行二级和三级构造单元的划分，在图中未标出“南海次板块”一级构造单元的名称，仅增加一条特殊的界线加以识别。
与南海次板块接壤的其他构造区域基本上也位于欧亚板块之内，其中不乏与南海次板块为同一级别的构造单元。由于其边界的划分尚存争议，又不属于本文的研究范畴，因此彼此之间基本不指明边界，仅遵循前人的命名给予笼统的标识。主要有：华南地块、印支半岛地块、巽他陆架地块、吕宋岛弧隆褶带、婆罗洲褶皱增生带、苏禄海-苏拉威西海构造区。
4.2 二级构造分区
对于南海次板块内的二级构造单元而言，基本上以微板块的概念给予划分。但前已述及，不同的板块，其内部构造特征不同，尤其是具有陆壳性质的次板块，其构造特征颇为复杂，尚不能完全按板块构造的理论加以概况。因此部分次一级的构造单元就需要借鉴前人的构造单元划分和命名，一般以正向构造单元和负向构造单元进行划分。
鉴于此，将南海次板块的二级构造单元分区为：南海北部微板块、南海南部微板块、中央海盆微板块、南海北部断阶带、海南隆起区、莺歌海NW-SE向深坳带、曾母深坳带、南沙海槽碰撞带。构造单元的边界基本上以二级断裂带或断裂群为界，部分以三级断裂为界（图14）。
4.3 三级构造分区
在上述二级构造单元分区的基础上，以二级断裂带和三级断裂为界，几个微板块还可以进一步划分出三级构造单元。
南海区域基本上是在张性构造环境下形成的次板块，尽管三级构造单元的分区基本上也是遵循正向构造单元和负向构造单元的划分原则，但是晚中生代以来多期的拉张构造活动，使本区在形成大型沉积盆地的背景中，带状分布的正向和负向构造单元反复交替分布，因此不宜一一划分，故而分地域合并称之为隆坳带。由于大型沉积盆地均具有巨厚的沉积层，因此在三级构造分区中隆坳带被视为负向单元。将沉积层极薄的区域定义为三级构造分区的正向构造单元，并遵循前人的命名称之为微地块。因为根据重、磁异常特征和部分钻探资料推测这些区域其沉积基底的年代更老，如在中-西沙微地块钻遇前寒武纪基底[26]。
负向构造单元主要有：南海北部NE-SW向隆坳带、南海西部NE-SW向隆坳带（注意该单元外形整体为N-S走向，但其内的正、负构造单元均为NE-SW向、南沙NE-SW向隆坳带、礼乐-巴拉望NE-SW向隆坳带。正向构造单元主要有：东沙微地块、中-西沙微地块、盆西微地块、郑和微地块（图14）。
需强调，南海次板块在新生代时期发生过海底扩张活动，形成了洋壳海盆（中央海盆微板块）。按照板块构造的理论，位于海盆内部的扩张洋中脊应为构造单元的分界。然而中央海盆的洋中脊已经关闭不再扩张活动，因此本文遵循前人的划分不以此古洋中脊作为再次级构造单元的界线，而是基于地形、地貌特征将中央海盆可分为西北次海盆、东部次海盆和西南次海盆等[12]。
4.4 其他构造分区
在图14中尚有分布于“南海次板块”之外的次一级构造单元，有必要给予说明。北部的南海万山隆起带位于滨海断裂带以北，为二级构造单元，因该带部分被海水覆盖，故而提及；位于南海西南缘万安东断裂带以西、在巽他陆架地块内的万安NE-SW向隆坳带是南海（地理分界的南海）重要的负向构造单元，不能忽略；尽管马尼拉海沟俯冲带以西是太平洋西界的组成部分，但在南海构造研究中的重要性是不言而喻的，属于二级构造单元；婆罗洲褶皱增生带的构造特征非常典型，自北而南由米里带、锡布带、古晋带等褶皱变质带所组成，是南海构造研究不可或缺的组成部分；台湾海峡坳陷带与南海紧密相连。上述构造单元均列入了南海构造分区图中。
5. 结论
南海主要断裂（带）分为一级断裂带、二级断裂带、三级断裂。一级断裂带为俯冲带、碰撞带、大型逆冲带、大型走滑带，延伸长度达数百、上千千米，一般到达莫霍面；二级断裂带为切穿沉积基底与上地壳、可到达下地壳的大型断裂带，延伸长度至少数百千米，断距大，是大型正向构造单元与负向构造单元之间的分界；三级断裂为错断沉积基底、同时亦错断上覆沉积层的断裂带，活动时间长且控制其两侧地层发育，断距较大，延伸长度不确定，对于控制盆地发育的沉积盆地边界断层，将其称之为控盆断层或控坳（凹）断层。
本区一级构造单元为“南海次板块”，其边界基本上以一级断裂带、个别以二级断裂带为界；二级构造单元以微板块的概念给予划分，部分为断阶带、隆起区、深坳带、碰撞带等；三级构造单元在微板块之内划分，具有巨厚沉积层的区域为隆坳带，沉积层极薄、推测具有年代更老的基底等区域为微地块。
致谢：诚挚感谢本文作者邱燕和马浩明的博士生导师、中山大学陈国能教授的悉心指导！
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图 2 初始模型和边界条件
a. 是模型7的初始模型，图中尺度1 800 km×400 km为整个模型空间尺度（4 000 km×670 km）的局部。白色实线为等温线，单位是℃。b. 不同的颜色代表不同类型的岩石，岩性色标如下：1-空气；2-水；3和4-沉积物；5-大陆上地壳；6-大陆下地壳；7-大洋上地壳；8-大洋下地壳；9-洋底高原；10-岩石圈地幔；11-软流圈地幔；12-初始俯冲带（蛇纹石化地幔）；13和14-部分熔融沉积物（对应3和4）；15和16-部分熔融大陆地壳（对应5和6）；17和18-部分熔融大洋地壳（对应7和8）；19-部分熔融洋底高原；20-部分熔融橄榄岩地幔
Figure 2. Initial model and boundary conditions
a. Initial setup of Model 7. Enlargement (1 800 ×400 km) of the numerical box (4 000 ×670 km) is demonstrated. b. Colors indicate rock types, with the color grid as follows: 1-air; 2-water; 3 and 4-sediments; 5-upper continental crust; 6-lower continental crust; 7-upper oceanic crust; 8-lower oceanic crust; 9-oceanic plateau; 10-lithospheric mantle; 11-asthenosphere mantle; 12-initial subduction zone (weak zone mantle); 13 and 14-partially molten sediment(3 and 4); 15-16 partially molten continental crust (5 and 6); 17 and 18-partially molten oceanic crust (7 and 8); 19-partially molten oceanic plateau; and 20-partially molten peridotite
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图 3 小型洋底高原增生的构造演化过程及地形起伏（模型1正常陆缘）
a-d为物质场，上部为对应的地形线
Figure 3. Tectonic evolution process and topography changes during the small oceanic plateau accretion (Model 1 for normal continental margin)
a- d show composition fields and the corresponding form lines
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图 4 小型洋底高原增生的构造演化过程及地形起伏（模型6减薄陆缘以及蛇纹石层存在）
a-d为物质场，右侧为P-T-t轨迹，上部为对应的地形线。红色实线代表断层，蓝色F1、黑色F2分别代表第一、二期褶皱，蓝色和黑色虚线分别代表褶皱轴向
Figure 4. Tectonic evolution process and topography changes during the small oceanic plateau accretion (Model 6 for thinned continental margin and presence of serpentinized layers)
a-d show composition fields and the corresponding form lines. Colored squares on the snapshots are markers that refer to the diagrams with the P-T-t paths. Blue F1, black F2 display the first, second stages of regional folding, respectively. Blue and black dash lines show axial plane of folds
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图 5 小型洋底高原增生的构造演化过程及地形起伏（模型9减薄陆缘以及存在超铁镁质基底层）
a-d为物质场，上部为对应的地形线。红色实线代表断层，蓝色F1代表一期褶皱，蓝色代表褶皱轴向
Figure 5. Tectonic evolution process and topography changes during the small oceanic plateau accretion (Model 9 for thinned continental margin and presence of ultramafic layer)
a-d show composition fields and the corresponding form lines. F1 displays the stage of regional folding. Blue dash line shows axial plane of fold
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图 6 小型洋底高原增生的构造演化过程及地形起伏（模型7减薄陆缘以及新生的小型洋底高原）
a-d为物质场，右侧为P-T-t轨迹，上部为对应的地形线。红色实线代表断层，蓝色F1、黑色F2分别代表第一、二期褶皱，蓝色和黑色虚线分别代表褶皱轴向
Figure 6. Tectonic evolution process and topography changes during the small oceanic plateau subduction and accretion (Model 7 for thinned continental margin and the newly generated oceanic plateau)
a-d show composition fields and the corresponding form lines. Colored squares on the snapshots are markers that refer to the diagrams with the P-T-t paths. Blue F1, black F2 display the first and second stages of regional folding, respectively. Blue and black dash lines show axial plane of folds
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图 7 那丹哈达地体的增生样式
(a)那丹哈达北部野外素描图（根据文献[63]绘制），（b）那丹哈达地体东北N-W向逆冲推覆断层（GPS: E133°20′3.28″ N47°03′40.28″, H: 70 m）（改编自[64]）
Figure 7. Accretion model of the Nadanhada Terrane
(a) Schematic cross-section in the northern Nadanhada Terrane (modified after[63]) ，(b) The NW-dipping thrust faults in the eastern Nadanhada Terrane (GPS: E133°20′3.28″ N47°03′40.28″, H: 70 m) (modified after [64])
岩石类型 ρ0
/(kg·m−3)Cp
/(J·kg−1·K−1)K
/(W·m−1·K−1)Hr
/(μW·m−3)流变性质 η0
/(Pa·s−1)E
/(kJ·mol−1)V
/(J·MPa−1·mol−1)n AD
/(MPa−n·s−1)C
/MPasin
（φeff）沉积物 2 700 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 2 湿石英岩 1.97E+17 154 0 2.3 3.20E-06 1 0.15 上陆壳 2 700 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 1 湿石英岩 1.97E+19 154 0 2.3 3.20E-06 20 0.15 下陆壳 3 000 1 000 $1.18 + \dfrac{{807}}{{T + 77}}$ 1 斜长石 An75 4.80E+22 238 0 3.2 3.30E-04 20 0.45 洋壳/洋底高原 3 000 1 000 $1.18 + \dfrac{{807}}{{T + 77}}$ 0.25 斜长石 An75 4.80E+22 238 0 3.3 3.30E-04 20 0.45 新生成的洋底高原 2 900 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 0.25 斜长石 An75 4.80E+20 238 0 3.3 3.30E-04 20 0.45 干地幔 3 300 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 0.022 无水橄榄岩 3.98E+16 532 8 3.5 2.50E+04 40 0.6 含水地幔 3 200 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 0.022 含水橄榄岩 5.01E+20 470 8 4 2.00E+03 1 0.06 蛇纹石化
地幔3 200 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 0.022 蛇纹石 3.21E+36 8.9 3.2 3.8 1.97E-33 1 0.06 基性岩浆底侵作用 3 200 1 000 $0.64 + \dfrac{{1\;293}}{{T + 77}}$ 3 单斜辉石 3.21E+36 670 0 2.7 1.56E-34 1 0.06 注：ρ0为参考密度；Cp为比热容；k为导热系数；Hr为放射性热；C为内聚力；sin（φeff）为有效摩擦系数；η0为参考黏滞参数；E为活化能；V为活化体积；n为应力指数；AD为材料常数。 
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表 2 模型中部分熔融岩石的流变学参数[27, 31, 33]
Table 2 Parameters of partially molten rocks in the numerical models[27, 31, 33]
部分熔融
岩石类型ρ0
/(kg·m−3)Cp
/(J· kg−1·K−1)sin
（φeff）η0
/(Pa·s−1)T固相线
/KT液相线
/KHL
/(kJ·kg−1)n AD
/(MPa−n·s−1)部分熔融沉积物/上陆壳 2 500 1 500 0.06 5.00E+14 $ {899 + \dfrac{{179\;00}}{{P + 54}} + \dfrac{{202\;00}}{{\left( {P + 54} \right)^2}}\;\;P < 1\;200\;{\rm{MPa}}} $
$ {831 + 0.06P\;\;\;P > 1\;200\;{\rm{MPa}}} $831+0.06P 300 1 2.00E-09 部分熔融下
陆壳2 500 1 500 0.06 5.00E+14 $ {973 - \dfrac{{70\;400}}{{P + 354}} + \dfrac{{778e5}}{{{{\left( {P + 354} \right)}^2}}}\;\;P < 1\;600\;{\rm{MPa}}} $$ {973 + 0.003\;5{{P}} + 0.000\;006\;2{{P^2}}\;\;\;P > 1\;600\;{\rm{MPa}}} $ 1,423+0.105P 300 1 2.00E-09 部分熔融洋壳/洋底高原 2 900 1 500 0.06 1.00E+13 $ 973 - \dfrac{{70\;400}}{{P + 354}} + \dfrac{{778e5}}{{( {P + 354}) }^2}\;\;\;{{P}} < 1\;600\;{\rm{MPa}}$
$ {973 + 0.003\;5{{P}} + 0.000\;006\;2{{P^2}}\;\;\;{{P}} > 1\;600\;{\rm{MPa}}} $1,423+0.105P 300 1 1.00E-07 注：ρ0为熔融岩石的参考密度；Cp为熔融岩石的比热容；sin（φeff）为熔融岩石的有效摩擦系数；η0为熔融岩石的有效摩擦系数；T固相线为地壳的固相线温度；T液相线为地壳的液相线温度；HL为相变潜热；n为熔融岩石的应力指数；AD为熔融岩石的材料常数。
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